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IS0
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VÉRIFICATION DES MACHINES D’ESSAI PAR CHOC
(MOUTONS-PENDULES)
POUR L’ESSAI DES ACIERS
lére ÉDITION
J ui I let 1965
REPRODUCïION INTERDITE
Le droit de reproduction des Recommandations IS0 et des Normes
IS0 est la propriété des Comités Membres de 1’ISO. En consé-
quence, dans chaque pays, la reproduction de ces documents ne
peut être autorisée que par l’organisation nationale de normali-
sation de ce pays, membre de 1’ISO.
Seules les normes nationales sont valables dans leurs pays respectifs.
Imprimé en Suisse
Ce document est également édité en anglais et en russe. I1 peut être obtenu auprès des organisations
nationales de normalisation.
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HISTORIQUE
La Recommandation ISO/R 442, Vérification des machines d’essai par choc (Moutons-
pendules) pour l’essai des aciers, a été élaborée par le Comité Technique ISO/TC 17, Acier,
dont le Secrétariat est assuré par la British Standards Institution (BSI).
Les travaux relatifs à cette question furent entrepris par le Comité Technique en 1956
et aboutirent en 1962 à l’adoption d’un Projet de Recommandation ISO.
En décembre 1962, ce Projet de Recommandation IS0 (NO 520) fut soumis à l’enquête
de tous les Comités Membres de l’ISO. I1 fut approuvé, sous réserve de quelques modifications
d’ordre rédactionnel, par les Comités Membres suivants :
Allemagne France
R.A.U.
Autriche Hongrie Roumanie
Belgique Inde Royaume-Uni
Brésil
Italie Suisse
Canada Japon
Tchécoslovaquie
Chili Pays-Bas Turquie
Danemark Pologne U.R.S.S.
Espagne Portugal Yougoslavie
Finlande
Deux Comités Membres se déclarèrent opposés à l’approbation du Projet:
Suède U.S.A.
Le Projet de Recommandation IS0 fut alors soumis par correspondance au Conseil de
1’ISO qui décida, en juillet 1965, de l’accepter comme RECOMMANDATION ISO.
-2-
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I
lSO/R 442 - 1965 (F)
Recommandation IS0 R 442 Juillet 1965
VÉRIFICATION DES MACHINES D’ESSAI PAR CHOC
(MOUTONS-PENDULES)
POUR L’ESSAI DES ACIERS
1. DOMAINE D’APPLICATION
1.1 La présente Recommandation concerne la vérification des éléments de construction des
moutons-pendules employés pour l’essai de choc sur éprouvettes entaillées effectué, par
exemple, selon les Recommandations
ISO/R 83, Essai de résilience Cliarpy (entaille en U) pour l’acier,
ISO/R 148, Essai de choc pour l’acier sur éprouvette bi-appuyée (entaille en V) ou
ISO/R 84, Essai de résilience Izod pour l’acier.
La vérification envisagée est de nature essentiellement statique.
NOTE. - Cette Recommandation IS0 s’applique essentiellement à la vérification des machines qui pro-
cèdent par mesure de l’énergie potentielle après que l’éprouvette a reçu le choc. Si la méthode décrite n’est
pas appropriée pour une machine particulière, cette méthode devra être modifiée en conséquence.
1.2
Cette Recommandation IS0 ne prend pas en considération l’énergie absorbée autrement
que par la rupture de l’éprouvette, compte tenu des pertes dues à la résistance de l’air et aux
frottements, les méthodes de mesure et les appareils appropriés n’ayant pas encore été mis
au point pour l’étude des autres pertes, c’est-à-dire que toute l’énergie perdue par le pendule,
autrement que du fait de la résistance de l’air et du frottement, est attribuée à la rupture
de l’éprouvette.
1.3
Au chapitre 8, on trouve également la description d’une méthode directe pour la vérifica-
tion de certains points de l’échelle de mesure d’une machine à éprouvette bi-appuyée par
des essais de comparaison portant sur des éprouvettes non entaillées, essayées les unes sur
la machine à vérifier, les autres sur une machine de référence. Cette méthode peut égaiement
servir à vérifier le comportement dans le temps d’une même machine, sans recourir A aucune
autre machine. Cette méthode n’est pas destinée à se substituer à la vérification détaillée,
mais à indiquer si celle-ci est nécessaire; elle ne doit pas être employée sans l’accord des
parties intéressées.
2. MACHINE D’ESSAI
Une machine d’essai par choc à pendule est composée des pièces suivantes (voir Fig. 1, 2, 3 et
4, pages 4 et 5):
a) Bâti de la machine. Pièce qui supporte le pendule, à l’exclusion de la seule fondation;
b) Pendule;
c) Appuis de Z’éprouvette (voir Fig. 2 et, 4, pages 4 et 5);
d) Equipement indicateur de l’énergie absorbée au cours du choc (par exemple, échelle et
index à frottement).
3. VERIFICATION
La vérification de la machine doit être effectuée après son installation. Elle consiste à examiner
les éléments suivants (voir paragraphe 1.2) :
a) Bâti de la machine,
b) , ;Pendule,
c) Appuis de l’éprouvette,
d) Equipement indicateur.
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ISO/R 442 - 1965 (F)
,-Axe de rotation
Echelle
Paliers du pendule
lndex O frottement
Arête du couteau
Bâti de la machine
Arête du couteau
%
Rayon de courbure
de l'arête du couteau
Section X-Y
Fondat ion
FIG. 1
Direction du choc
I
rEprouvette
des appuis
FIG. 2
-4-
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iSO/R 442 - 1965 (F)
/Axe de rotation
Index O frottement
Echelle
Bâti de la machine
I
Eprouvette
1
Arête du couteau
Appuis&,T
Fondation
FIG. 3
Rayon de courbure de l'arête du
couteau
couteau
Eprouvette 7
\
Hauteur du
Rain i ire de fixation
pour l'éprouvette
FIG. 4
-5-
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IÇO/R 442 - 1965 (F)
-.-.-.
.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.
%- Axe de Rotation
I
1
12
/ Force F,
Force F
i
-
W
/
-
3
D
C W
a
3
73
L
3
*/
W
bo
O
d
/
_.-.
-+I-.-
\\I
FIG. 5
4-
Angle de remontée /I
//
/
I Angle de c
/
/ I
/
I
/
c' L
/
/
f W
u
/
3
I
/
c U
c- I
W
I D
L
I
I
I
W
.J\
I
FIG. 6
-6-
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I
lSO/R 442 - 1965 (F)
4. BAT1 DE LA MACHINE
L’examen du bâti de la machine doit comprendre l’étude des points suivants:
a) Nivellement des appuis de l’éprouvette,
b) Position libre du pendule,
c) Position du pendule par rapport aux appuis de l’éprouvette,
d) Jeu latéral des paliers supportant le pendule.
L’axe de rotation du pendule doit être de niveau à l/lOOO près.
Pour les machines à éprouvette bi-appuyée, ces appuis doivent être tels que l’axe de l’éprouvette
soit parallèle à l’axe de rotation du pendule à 1/1000 près. On doit s’assurer de plus que l’axe de
l’éprouvette est normal au plan d’oscillation du pendule.
Un gabarit en forme de barre, d’environ 55 mm* de longueur et à section carrée de
(10 & 0,Ol mm) x (10 f 0,Ol mm), doit être placé sur les appuis. Lorsque l’arête du couteau
vient toucher cette barre, le contact doit se faire sur toute la largeur * de la face de cette barre.
Le pendule pour essais Charpy et pour essais sur éprouvette bi-appuyée à entaille en V doit être
placé de façon que l’arête du couteau soit à moins de 0,5 mm du centre de l’intervalle compris
entre les appuis de l’éprouvette.
Le pendule pour essais Izod doit être placé de façon que le point de contact entre l’arête du
couteau et l’éprouvette soit à 22 f 0,5 mm au-dessus de la surface de référence des appuis de
l’éprouvette. L’angle entre la face inférieure du couteau et la face de l’éprouvette doit être de
100 f 1” (voir Fig. 4 page 5). Les gabarits de vérification doivent être exacts à 0,2” près.
Quel que soit le type de machine, le jeu latéral des paliers supportant le pendule ne doit pas
excéder 0,25 mm.
5. PENDULE
La vérification du pendule (y compris le couteau) doit comprendre la détermination des quantités
suivantes :
a) Energie potentielle initiale,
6) Erreur sur l’énergie absorbée indiquée,
c) Vitesse d’impact,
d) Energie absorbée par frottement.
e) Distance du centre de percussion à l’axe de rotation,
f) Rayon de courbure de l’arête du couteau,
g) Angle de la pointe du couteau (voir Fig. 1 et 4),
h) Direction du couteau.
5.1 L’énergie potentielle initiale A ne doit pas s’écarter de plus de f 1 % de la valeur nominale.
Cette énergie potentielle initiale doit être déterminée de la façon suivante :
Pour déterminer le moment du pendule à une distance choisie Z2 de l’axe de rotation, on
supporte ce pendule par l’intermédiaire d’un couteau sur une balance ou un dynamomètre,
de façon que le centre de gravité du pendule soit dans le plan horizontal passant par l’axe
de rotation (voir Fig. 5, page 6).
La force F et la longueur I, doivent être déterminées à 0,2 % près. Le moment M est le pro-
duit de E; x 1,
NOTE. - I1 est généralement plus commode de mesurer la force F à la distance Z2 que de mesurer la force Fi
à la distance 1.
L’angle de chute (a) sera mesuré avec une précision de 4 min d’arc.
L’énergie potentielle initiale est déterminée par la formule suivante :
A = M(l - COS a)**
* Aucune valeur n’est fixée pour l’écart maximal par rapport à la longueur nominale, ni pour le jeu maximal entre
l’arête du couteau et la face de la barre.
** Les paragraphes 5.2, 5.3 et 5.4 concernent les machines pour lesquelles l’appareil indicateur donne l’angle de
chute et celui de remontée du pendule. Dans le cas de machines à indicateur linéaire donnant directement la
hauteur de chute ou de remontée du pendule, il y a lieu de modifier en conséquence le mode opératoire.
-7-
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ISO/R 442 - 1965 (F)
5.2
Pour une machine de 30 kgf.m, les graduations de l’échelle correspondant à des quantités
d’énergie absorbée de O, 3, 6, 9, 18 et 24 kgf.m doivent être vérifiées.
Pour chacune de ces graduations, le pendule doit être supporté de manière que l’index
indique cette graduation; on mesure alors l’angle de remontée p à 4 min d’arc près. L’énergie
absorbée indiquée est donnée par la formule
A, = M (COS ,8 - COS a).
Les erreurs commises sur les mesures de 12, F et p, lorsque celles-ci sont spécifiées, entraînent
une erreur totale moyenne de mesure sur A, approximativement égale à i 0,3 % de l’indi-
cation maximale de l’échelle.
L’erreur sur A, ne doit pas dépasser la plus grande des deux valeurs suivantes : soit 3,O %
de la valeur indiquée ou 1 ,O % de l’indication maximale de l’échelle. (L’énergie potentielle
après que l’éprouvette a reçu le choc ne doit jamais être inférieure au 1/10 de l’énergie
potentielle avant que l’éprouvette ait reçu le choc).
NOTE. - L’attention est attirée sur le fait que la précision de la lecture de l’énergie absorbée est inver-
sement proportionnelle à sa valeur; il convient de garder ce fait présent à l’esprit, lorsque les machines
sont employées pour mesurer des valeurs de A, qui sont faibles par rapport à A.
5.3
La vitesse d’impact doit être déterminée par la formule
est la distance de l’axe de rotation du pendule au centre de l’éprouvette dans le cas
où I
des essais Charpy et des essais sur éprouvettes bi-appuyées à entaille en V et au
point d’impact dans le cas de l’essai Izod;
g est l’accélération de la pesanteur dont la valeur peut être prise comme égale à
9,81 m/s2, (32,17 ft/s2), pour éviter des mesures à l’emplacement de chaque machine
d’essai.
La vitesse d’impact doit être de 4,5 à 7 mjs pour les essais Charpy et les essais sur éprouvettes
bi-appuyées à entaille en V et de 3 à 4 mjs pour les essais Izod (voir Recommandations
ISOj
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